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1、2023年信号与系统教学大纲 吴大正 四版 信号与系统教学大纲 课程编号：13017 课程名称：信号与线性系统分析 英文名称：Signals and Linear System Analysis 学分：3 总学时：51 适用年级专业（学科类）：二年级 电气类 一、课程说明 （一）编写本大纲的指导思想 本课程是通信类专业的一门专业基础课，通过本课程的学习，使学生掌握“信号”与“系统”的基本概念、基本理论和基本分析方法，从而为后继课的学习打下良好的基础。本课程在培养学生严肃认真的科学作风方面、在增强思维能力方面以及提高分析计算、总结归纳能力方面将起重要的作用。 （二） 课程目的和要求 通过本课程的
2、学习，使学生掌握“信号”与“系统”的基本概念、基本理论和基本分析方法，培养学生严肃认真的科学作风，提高学生的分析计算、总结归纳能力。 （三）教学的重点、难点 本课程的教学重点放在分析系统的基本方法上，主要介绍分析连续系统和离散系统的时域法和变换法。时域分析法中的重点是卷积法，变换法中主要有用于连续系统的傅立叶变换法和拉普拉斯变换法以及用于离散系统的Z变换法。另外，还介绍了系统函数和适用于多输入多输出系统的状态变量法。 学习本课程的难点在于连续系统的时域分析方法中求解微分方程时用到的初始条件的确定，以及卷积法中卷积积分上下限和卷积和上下限的确定，连续系统的时域分析方法中频谱函数的概念及应用，尤其
3、是取样定理的概念和应用。 （四） 知识范围及与相关课程的关系 本课程的先行课程有普通物理、电路和工程数学,后继课程是通信原理和自控原理以及数字信号处理等专业课。 （五）教材及教学参考书的选用 、教材：信号与线性系统分析(第五版)，吴大正主编，高等教育出版社 、信号与线性系统分析，管致中等编，高等教育出版社 、信号与系统，郑君里等编，人民教育出版社 二、课程内容 第一章 信号与系统 教学目的和要求：掌握信号的波形变换，能够根据给出的时间函数式画出相应的图 形。理解冲激信号及其导数的性质。 主要内容： 1- 1 信号 1-2 系统 1- 3 系统的分析方法 学时：4 主要教学环节的组织： 本章主要
4、介绍信号与系统的基本概念，信号的基本运算和变换的教学中通过举例使学生领会并能够引用所学知识独立完成思考题。 思考题：1-5，1-7，1-8，1-25 第二章 连续系统的时域分析 教学目的和要求：明确卷积积分的定义式及其性质。掌握卷积的运算。能利用卷积 积分法求解任意信号作用下的电路的零状态响应。 主要内容： 2-1 微分方程的建立和求解 2- 2 阶跃响应和冲激响应 2-3 卷积积分 学时：5 主要教学环节的组织： 本章涉及到数学中的微分方程的求解和卷积积分的计算，所以提前提示学生课前预习并在课堂上精选一些例题进行讲解来帮助学生理解这些知识的运用。 思考题：2-2，2-16，2-20，2-21
5、，2-22 第三章 离散系统的时域分析 教学目的和要求：了解差分方程的求解。掌握离散卷积。 主要内容： 3-1 离散系统的描述及其响应 3-2 单位序列和单位序列响应 3-3 卷积和 学时：4 主要教学环节的组织： 本章涉及差分方程的求解和卷积和的计算，所以提前提示学生课前预习并在课堂上精选一些例 题进行讲解来帮助学生理解这些知识的运用。 思考题：1.2，3.9，3.11，3.12 第四章 连续系统的频域分析（12学时） 教学目的和要求：掌握周期信号的傅立叶级数分析，幅度频谱和相位频谱。掌握傅立叶正变换和反变换，傅立叶变换的性质。深入理解非周期信号的频谱函数的概念。掌握连续系统的频域分析法及其
6、基本步骤，理解信号的频宽及脉宽与频宽的关系。理解信号通过线性系统的不失真条件。理解理想低通滤波器的阶跃响应和冲激响应。了解傅立叶级数和傅立叶变换的存在条件。理解抽样定理。 主要内容： 4-1 傅立叶级数 4-2 周期信号的频谱 4-3 非周期信号的频谱 4-4 傅立叶变换 4-5 周期信号的傅立叶变换 4-6 线性系统的频域分析 4-7 抽样定理 学时：8 主要教学环节的组织： 本章涉及到数学中的傅立叶级数和傅立叶变换，所以提前提示学生课前预习并在课 堂上精选一些例题进行讲解来帮助学生理解这些知识的运用。 思考题：4.9，4.13，4.17，4.18，4.20，4.21，4.22，4.23，4
7、.25，4.30，4.34，4.37，4.45 第五章 连续系统的复频域分析 教学目的和要求：掌握单边拉氏变换及其主要性质。掌握拉氏反变换的，了解围线 积分法。掌握连续系统的复频域分析法，S域元件模型及响应的复频域求解。 主要内容： 5-1 拉普拉斯变换 5-2 拉普拉斯变换的基本性质 5-3 拉普拉斯逆变换 5-4 复频域分析 学时：10 主要教学环节的组织： 本章涉及到数学中的拉普拉斯变换，其中拉普拉斯逆变换的计算和复频域分析是重 点所以提前提示学生课前预习并在课堂上精选大量例题进行讲解来帮助学生理解这些知识的运用。 思考题：5.2，5.3，5.4，5.8，5.9，5.33，5.35，5.
8、39 第六章 离散系统的Z域分析 教学目的和要求：掌握Z变换及其主要性质。掌握Z反变换的部分分式展开法，掌握利用Z变换求解差分方程。 主要内容： 6-1 Z变换 6-2 Z变换的基本性质 6-3 逆Z变换 6-4 Z域分析 学时：8 主要教学环节的组织： 本章涉及到差分方程的Z变换法以及逆Z变换的计算，所以提前提示学生课前预习并在课堂上精选大量例题进行讲解来帮助学生理解这些知识的运用。 思考题：6.5，6.7，6.9，6.18，6.23 第七章 系统函数 教学目的和要求：理解系统的零极点在复频域中的分布与系统时域特性及频域特性的关系。理解系统函数，系统框图描述和简化。掌握梅森公式。理解系统的稳
9、定性及稳定条件，掌握系统稳定性的判据。 主要内容： 7-1 系统函数与系统特性 7-2 系统的稳定性 7-3 信号流图与系统模拟 学时：6 主要教学环节的组织： 本章主要是对前面的第 四、 五、六章中涉及到的系统函数知识的总结，其中如何判 断系统的稳定性和怎样进行系统模拟作为重点讲授。 思考题：7.2，7.5，7.15，7.26，7.27，7.31，7.37，7.38，7.39 第八章 系统的状态变量分析 教学目的和要求：理解状态、状态变量、状态方程和输出方程的定义。掌握连续时 间系统状态方程的直观编写法。掌握连续系统和离散系统状态方程的间接列写法。掌握 矩阵指数函数的求解方法。掌握连续系统和
10、离散系统状态方程的时域解法及变换域解法。 主要内容： 8-1 状态变量分析的基本概念 8-2 状态方程的建立 8-3 求解状态方程的基本知识 学时：6 主要教学环节的组织： 本章介绍适用于多输入多输出系统的状态变量法，重点介绍状态方程的建立和求解，需要用到矩阵函数的知识提前提示学生预习。 思考题：8.2，8.3，8.4，8.7，8.8，8.9，8.11，8.13，8.1 信号与系统教学大纲 吴大正 四版 信号与系统教学大纲 信号与系统教学大纲 信号与系统教学大纲 信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统 信号与系统教学大纲630 信号与系统课程教学大纲 信号与系统教学大纲（推荐） 信号与系统实验教学大纲 区间信号与列车控制教学大纲
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